围岩量测技能在老鸦峡2#隧道中的应用

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内容提示：择要以现实工程为例，体系地叙述了隧道工程中围岩量测技能的量测要领、注意事项、量测数据的处理，以及围岩稳固性的鉴别要领；议决施工现场监测，掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳固水平。

延伸阅读：围岩 技能 施工 要领 隧道工

    择要：以现实工程为例，体系地叙述了隧道工程中围岩量测技能的量测要领、注意事项、量测数据的处理，以及围岩稳固性的鉴别要领；议决施工现场监测，掌握围岩和支护在施工中的力学动态及稳固水平。（参考《建筑中文网》）
    要害词：隧道工程；围岩量测；要领；数据处理

    1 工程外貌
    马平高速公路老鸦峡2#隧道是疏散式双洞(左右线)单向行驶隧道。隧道出口段地质围岩分为三类：洞口段为Ⅰ类围岩，地质情况为卵石，砂土添补，无胶结，同时存在采空区(在隧道进洞之前已对采空区举行了回填封堵灌浆处理)，易孕育发生大的塌方；紧接Ⅰ类围岩为Ⅲ类围岩，地质情况为石英闪长岩，小节理裂隙发育，局部受风化影响节理裂隙发育；然后是Ⅳ类围岩段，地质情况为石英闪长岩，小节理裂隙发育。整条隧道地下水位于计划高程以下，不发育，隧道开挖最大跨度为155 m，最小为13 m，开挖高度为11 m。
    2 量测项目
    凭据现场现真相况，举行了以下几项量测：洞内视察，地表下沉量测，拱顶下沉量测，周边收敛量测。
    3 量测
    3.1 洞内视察
    隧道在开挖后要举行地质视察，在支护完成后对已支护地段要举行视察。
    对开挖的围岩视察包括以下几项：
    (1)节理裂隙发育水平及偏向；
    (2)开挖事情面的稳固状态，顶板有无坍塌征象；
    (3)涌水情况：涌水的位置、涌水量、水压等；
    (4)是否有底板隆起征象。
    对初期支护段围岩视察重要有以下几项：
    (1)是否孕育发生锚杆被拉断或垫板脱离围岩征象；
    (2)喷混凝土是否孕育发生裂隙和剥离或剪切破坏；
    (3)钢拱架有无被压变形情况。
    3.2 地表下沉量测
    地表下沉量测布置在4 B～6 B(B主洞室宽)领域，中线相近密些，外侧渐稀。
    (1)测点埋设：在埋设点挖长、宽、高均为20 mm 的坑，然后放入沉陷测点，测点一样平常采用25 mm 长、350 mm半圆头钢筋制成。测点周围用混凝土填实。在开挖影响领域以外设置水平基点2个 ～3个。水平基点埋设要领同上。
    (2)量测——沉陷量盘算：使用平凡水准仪和水准尺，测出各沉陷量测点的标高，然后按下式盘算沉陷量。
    un=A0-（A基-R后 R前)（1）
    式中un——第n次量测下沉量，mm；
    A0——测点初始标高，mm；
    A基——水准基点标高，mm；
    R后——第n次量测后视读数，mm；
    R前——第n次量测前视读数，mm。
    3.3 拱顶下沉
    在拱顶部位布设一个测点，中线两侧2 m处拱腰部位布置两对称测点，三个点位于一个断面，布设时采用全站仪测放，量测断面的间距为Ⅰ类围岩段10 m，Ⅲ类围岩段15 m，Ⅳ类围岩段20 m，量测阻遏时间：1d～15d1次/d；16 d～1个月1次/2d；1个月～3个月1次/周。
    下沉量盘算：
    un=A0-（A基-R后 R前)(2)
    式中un——第n次量测下沉量，mm；
    A0——测点初始标高，mm；
    A基——水准基点标高，mm；
    R后——第n次量测后视读数，mm；
    R前——第n次量测前视读数，mm。
    华东公路2002年第4期2002年第4期娄奕红，王秉勇：围岩量测技能在老鸦峡2#隧道中的应用
    3.4 周边位移
    周边位移量测重要量测两侧边墙收敛值。
    布设测点如下：在Ⅳ类围岩中，每隔50 m布置一个断面；Ⅰ类、Ⅲ类围岩每隔20 m布设一个断面。每个断面布置3对测点，在楔形体领域内大略布置于上中下，每组两个测点连结在水平位置。
    4 量测数据的处理
    采用隧道净空厘革值(收敛值)作为信息反馈值。收敛值指隧道周边两测点连线偏向上相对位移值，所以必须把它换算成两测点的绝对位移值，换算的要领按几多关连有：
    (ui-uj)cosAij (vi-vj)sinAij=Dij(3)
    式中ui、uj、vi、vj——i、j两测点绝对位移的水温和垂直分量；
    A——ij连线与水平偏向夹角，按逆时针偏向为正；
    D——基线ij偏向的收敛值。
    采用一元非线性回归方程。
    指数方程：
    u=a(1-e-bt)(4)
    当量测时间t1=t2时，则解得回归系数
    a=u21/(2u1-u2)
    b=1/tln［u1／（u2-u1)］(5)
    当量测时间t2=2t1，则用拉格朗日插值方程求解2t1时的量测值u，然后再用两倍时差求解a、b值，
    u=［(t3-2t1)u2 (2t1-t2)u3］/(t3t2)(6)
    得出回归方程后，可以绘出位移时间曲线，得出某暂时间位移速率，从位移时间形态、位移速率与某临界值相比力，确定采用何种支护结构及支护结构施作时间。
    施工范例中划定隧道周边容许相对位移值(%)如表1。
    5 围岩稳固性鉴别尺度
    位移——时间曲线的形态，凭据岩体的流变特性，岩体破坏前的变形曲线分成三个区段。分别如下。
    (1)基本稳固区：变形速率不停降落，d2u/dt＜0时，评释围岩趋于稳固，支护是清静的。
    (2)过渡区：变形速率永劫间连结稳固，d2u/dt=0，评释支护要增强同时实时调解施工步伐。
    (3)破坏区：变形速率逐渐增长，d2u/dt＞0时，曲线出现反弯点，评释围岩已到达伤害状态，必须立刻歇工加固。
    表1范例划定隧道周边容许相对位移值
    围岩种别〖〗笼罩层厚度(m)小于50〖〗50～300〖〗大于300容许相对位移值Ⅳ〖〗010～030〖〗020～050〖〗040～120Ⅲ〖〗015～050〖〗040～120〖〗080～200Ⅱ〖〗020～080〖〗060～160〖〗100～300
    注：①相对位移值指实测位移值与两测点间间隔之比，或拱顶位移实测值与隧道宽度之比；
    ②脆性围岩取表中较小值，塑性围岩取表中较大值。
    6 工程实例
    凭据表2数据盘算如下：
    第1组数据：
    a=332/(2×33-39)=4033
    b=1/10ln［33/(39-33)］=017
    u=4033×(1-e-017t)
    du/dt=-4033×(-017)e-017t
    当t=22 d时，
    du/dt=014 mm/d＜02 mm/d
    说明地表到达基本稳固。
   

原文网址：http://www.pipcn.com/research/200804/10896.htm

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